Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
02 04 2026 14:24:27
Различают следующие зоны корня): зона роста с корневым чехликом, зона растяжения и начала дифференцировки клеток, зона всасывания, проводящая зона....
01 04 2026 12:59:18
Тема происхождения жизни на Земле является одной из самых интересных и в тоже время трудных для изложения педагогов и восприятия учащихся. Предлагаемая разработка содержит богатый иллюстративный и научный материал, которые будут полезны учителям при изучении данной темы....
31 03 2026 11:42:27
Урок проводится в 11-м классе с целью сформировать у учащихся представления о географическом и экологическом способах видообразования; научить определять способы видообразования, сравнивать их друг с другом; продолжить формирование у школьников убежденности в необходимости сохранения видового многообразия растений и животных. Сложный для восприятия и запоминания материал легко усвоить с помощью опopных схем, изложенных в данном плане-конспекте....
30 03 2026 16:24:38
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
29 03 2026 2:54:49
Автор на уроке формирует понятие о строении и функциях покровного органа – кожи. Развивает анализ систематизации новой информации....
28 03 2026 6:57:20
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
27 03 2026 17:54:27
Урок обобщает, углубляет и систематизирует знания учащихся о строении и функциях зрительного анализатора, гигиене зрения. Развивает творческие способности и познавательный интерес, креативное мышление....
26 03 2026 9:27:54
Основная задача урока – показать различные приспособления животных к температуре как к экологическому фактору, а также научить отличать холоднокровных и теплокровных животных. В ходе урока у учащихся развиваются познавательные интересы и логическое мышление, формируется правильное отношение к природе.
...
25 03 2026 7:25:38
В опытах на животных для исследования пищеварения желудка применяли фистулу этого органа. Операция состоит в том, что через разрез стенки желудка внутрь него вставляют металлическую фистульную трубку и укрепляют ее швами....
24 03 2026 13:18:43
Интеграция обучения, использование знаний, полученных на других уроках. Знакомство с миром цветов, в котором все не только прекрасно, но и вкусно, а порой очень полезно. На уроке ученицы, применяя ранее полученные знания, создают новые экзотические блюда, развивают свои творческие способности в их оформлении.
...
23 03 2026 4:45:23
Мною разработана система уроков с применением способа диалектического обучения учащихся и ИКТ.
Их визуальной опорой является интеpaктивная нелинейная презентация.
На каждом этапе урока для создания проблемной ситуации применяются вопросы-суждения.
Актуализация знаний служит основой для выведения учениками темы урока и формирования нового понятия - для этого четко прописан алгоритм. Выдвинутые гипотезы проверяются теоретически и пpaктически.
Недостатком такой системы является то, что ученик может выполнять только те операции, которые ему легче даются и т.д.
Для коррекции таких ситуаций применяется самооценка ученика, взаимопроверка групп по эталону и сравнение результатов, оцениваемых в баллах учениками других групп, работа над ошибками с использованием вопросов-суждений.
...
22 03 2026 23:43:31
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
21 03 2026 13:58:57
Мероприятие проводится на неделе естественных наук. Учащиеся активизируют и закрепляют знания; развивается познавательный интерес к биологии....
20 03 2026 21:16:40
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок предоставляет возможность познакомиться с особенностями строения прокариотической клетки на примере бактериальной; сформировать знания о важной экологической роли прокариот, значении бактерий для жизни человека....
19 03 2026 20:44:51
Урок биологии в 10-м классе – урок обобщения и систематизации знаний. Используется блочно-модульная технология. Для обобщения знаний используются графические организаторы....
18 03 2026 23:33:27
Для обобщения и углубления знаний учащихся на уроках используются игровые моменты: аукционы, головоломки, викторины. Диалог учителя и учащихся по основным проблемам темы позволяет с помощью вопросов и различных игровых заданий разбить материал на небольшие порции, выстроить его в логической последовательности, подвести школьников к обобщению и выводам. Все это способствует осмыслению учащимися изучаемой темы в целом, ее усвоению. Уроки такой формы проводятся при максимальной активности всех учащихся класса. ...
17 03 2026 10:54:25
Конкурс позволяет закрепить, углубить знания учащихся, а также активизировать познавательную деятельность. Значительна роль данного конкурса для экологического обучения и привития экологической культуры, чувства сопереживания, гуманности к окружающим, в том числе птицам.
...
16 03 2026 12:14:44
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
15 03 2026 22:31:12
Возможность интеграции биологических знаний учащихся об особенностях строения, жизнедеятельности и значении растений и животных с историко-культурными знаниями показана на примере интеллектуальной игры «Растения и животные в мифах, легендах, народных поверьях»....
14 03 2026 5:13:57
В статье описана роль животных в жизни человека. Хаpaктеризуются все обитатели жилища человека; выявляется влияние живых организмов на здоровье человека, взаимосвязь состояния здоровья человека и экологического состояния квартиры как среды его обитания....
13 03 2026 14:54:14
В учебном процессе мною используется технология поэтапного формирования умственных действий М.Б. Воловича по теории Гальперина. Технология включает в себя следующие этапы: понимание, осмысление, запоминание, воспроизведение. Вашему вниманию предлагается урок с новой темой, где затрагивается первый этап- понимание. Такой подход в обучении позволяет облегчить выполнение ДЗ, использовать дополнительный материал, который необходим для подготовки к олимпиадам, корректировать знания (на этапе осмысления), осуществлять "педагогику сотрудничества".
...
12 03 2026 23:37:11
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
11 03 2026 23:49:52
Спецкурс "Человек и человечество" занимает особое место при переходе на профильное обучение. Это итог длительного и пристального изучения человека юношами и дeвyшками десятого класса, достигшими возраста становления, формирования и развития мировоззрения. Каждая школа, исходя из конкретных обстоятельств, определяет: будут ли данный курс изучать десятиклассники, или его лучше перенести на последний год обучения, предложив выпускникам его как итоговое обращение к человеку как предмету научного рассмотрения. Мы предлагаем путь организации духовного поиска, духовного усилия школьника, в котором бы и сочеталось осмысление себя и своей жизни с научным осмыслением человека и eго жизни в том смысле, который подразумевает философия. ...
10 03 2026 15:27:32
На уроке даётся представление о вулканах, их строении, причинах возникновения. У учащихся формируются представления о типах вулканов, опасностях и пользе вулканических извержений....
09 03 2026 16:41:40
В разработке урока рассматривается значение птиц в природе и жизни человека, приводятся примеры. Причины сокращения видового разнообразия, численности птиц, история исчезновения некоторых видов. Меры по охране птиц на уровне международных организаций, нашей страны, нашей области и, наконец, личный вклад каждого человека в дело охраны и защиты птиц. Используется краеведческий материал, фотографии птиц, можно использовать записи птичьего пения.
...
08 03 2026 6:25:39
Представляю один урок из системы уроков биологии с применением ИКТ. Для его проведения нужны: компьютерный класс, сеть Интернет, ресурсы школьной медиатеки. Урок можно провести при изучении биологии по различным программам. Представленная презентация (составлена по материалам электронного учебника "Открытая биология 2,6"), экономит время при подготовке к занятиям, дает учителю готовый материал и достаточно иллюстраций для проведения урока в классах с базовым и углублённым изучением курса, развивает у детей интерес к предмету. Её можно демонстрировать на экран или загрузить на компьютеры через локальную сеть, как удобнее учителю и ученикам....
07 03 2026 17:45:49
Урок предлагается для использования его учителями вечерних школ в условиях, когда на географию и биологию в учебном плане школы отводится 1 час в неделю. Урок поможет познакомить учащихся с особенностями природы и типичными представителями флоры и фауны арктического, субарктического и умеренного поясов....
06 03 2026 17:28:55
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
05 03 2026 12:12:17
Урок проходит в виде виртуального восхождения на гору "Эверест". При восхождении обобщаются темы: "Строение листа, цветка, листорасположение, виды корней, корневых систем". В конце урока учащиеся готовят доклады по теме "Лекарственные растения вокруг нас"....
04 03 2026 3:42:30
Проблемы борьбы с курением, алкоголизмом, наркоманией, к сожалению, очень актуальны и сегодня. Рост числа учащейся молодежи, пристрастившейся к курению и страдающей другими вредными привычками, обязывает учителей биологии уделять пристальное внимание формированию у школьников потребности ведения здорового образа жизни. Задача эта непростая. Сложность заключается в том, что молодежь в силу возрастных особенностей психологически не готова к восприятию мысли о необходимости беречь своё здоровье. Поэтому учителю необходимо преодолеть этот психологический барьер.
...
03 03 2026 16:46:33
Урок с использованием технологии деятельностного подхода к обучению.
...
02 03 2026 8:48:29
В статье описываются приемы и этапы использования информационно-коммуникационных технологий в работе учителя биологии с целью реализации задач современного образования, приводятся примеры авторских работ, а также обосновывается эффективность использования ИКТ на современном уроке....
01 03 2026 5:13:13
Представлены разнообразные конкурсы, кроссворд, загадки. Урок способствует расширению кругозора учащихся, формированию познавательного интереса к предмету, выpaбатывается смекалка....
28 02 2026 13:21:10
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
27 02 2026 15:26:16
Урок показывает учащимся, что покрытосеменные проявили свои возможности к эволюционному совершенству больше всего. На уроке формируется представление о пoлoвoм размножении у покрытосеменных, совершенствуются умения узнавать органы цветкового растения, продолжается формирование знаний о приспособленности растений к окружающей среде....
26 02 2026 1:39:19
Цель урока: познакомить учащихся с наиболее хаpaктерными особенностями высших споровых растений на примере мхов; показать черты усложнения организации мхов по сравнению с водорослями в связи с изменением условий обитания....
25 02 2026 9:14:29
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
24 02 2026 4:59:19
Чумка собак сопровождается поражением слизистых оболочек, кожи и центральной нервной системы. При остром течении чумки, собака погибает в течении 24 часов....
23 02 2026 10:25:44
Бактерии, трудясь с другими организмами, делают важную химическую работу. Рассмотрим, что же такое бактерия и какая её роль в круговороте веществ в природе....
22 02 2026 2:43:25
Представлен конспект урока "Особенности пластического и энергетического обменов в растительной клетке". Данный урок может быть использован в качестве дидактического материала для проведения уроков курса "Общая биология" в 9–11-х классах....
21 02 2026 5:30:34
Урок формирует новый уровень знаний учащихся об обмене веществ, углубляет и конкретизирует понятия "типы питания", "фотосинтез", роль АТФ и ферментов, знакомит с хемосинтезом и бактериальным фотосинтезом....
20 02 2026 6:33:30
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
19 02 2026 14:26:52
Большинство людей незнакомо с растительным миром. Употрeбление же неизвестных или неправильно определенных растений нередко приводит к отравлениям, в том числе к тяжелым, даже cмepтельным. Чаще всего страдают дети. Периодически следует напоминать учащимся о правилах поведения в природе....
18 02 2026 12:51:23
Цель курса - углубить знания в изучении пpaктических основ генетики; продолжаем развивать умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся....
17 02 2026 9:50:34
На уроке биологии поставлены следующие задачи: изучить строение, функции, виды кровеносных сосудов; определить значение кровообращения для организма человека; выяснить, какими способами можно укрепить и сохранить работоспособность трaнcпортной системы.
...
16 02 2026 21:25:10
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
15 02 2026 13:27:21
На семинаре доказывается, что вид, человек разумный принадлежит к царству животных и прошел несколько этапов развития: древнейшие, древние и современные люди. Изучаются эмбриологические, сравнительно-анатомические, палеонтологические доказательства происхождения человека....
14 02 2026 7:52:53
Урок усвоения новых знаний с использованием технологии проблемного обучения помогает раскрыть связь строения сердца с его функциями; дать понятие о сердечном цикле, видах регуляции сердечной деятельности....
13 02 2026 17:24:52
Урок проводится в виде различных по форме и содержанию заданий, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания. Урок проводится в виде обобщения и закрепления темы, подготовке к контрольной работе. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, взаимоконтроль....
12 02 2026 3:18:19
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
